阐明太平洋牡蛎(Crassostrea gigas)产地风味特征:呈味化合物与感官特征的综合研究

《International Journal of Gastronomy and Food Science》:Elucidating the Flavor Signature of Origin in Crassostrea gigas: An Integrated Study on Flavor-contributing Compounds and Sensory Profiles

【字体: 大 中 小 】 时间:2026年10月25日 来源:International Journal of Gastronomy and Food Science 3.7

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   摘要本研究系统表征了中国四个主要养殖区域(辽宁、山东、广东和广西)所采集的太平洋牡蛎(Crassostrea gigas)的风味特征,旨在探索其潜在的风味差异性。研究采用了电子舌/电子鼻、感官评价、高效液相色谱(HPLC)和气相色谱-离子迁移谱(HS-GC-IMS)等综合技术

  

摘要

本研究系统表征了中国四个主要养殖区域(辽宁、山东、广东和广西)所采集的太平洋牡蛎(Crassostrea gigas)的风味特征,旨在探索其潜在的风味差异性。研究采用了电子舌/电子鼻、感官评价、高效液相色谱(HPLC)和气相色谱-离子迁移谱(HS-GC-IMS)等综合技术,分别表征整体风味质量(味觉和嗅觉)、呈味活性化合物(游离氨基酸[FAAs]、5′-核苷酸、有机酸)及呈香化合物(挥发性有机化合物[VOCs])。此外,还进行了相关性分析,以阐明感官属性(气味/味道)与其相应化学成分(VOCs/呈味物质)之间的关系。结果表明各地理区域存在显著差异:辽宁牡蛎甜味强度最高,苦味游离氨基酸(BFAA)含量最低,以对伞花烃为其特征挥发性化合物;山东牡蛎展现出最为突出的水果黄瓜气味,同时鲜味当量浓度(EUC)值最高,以2-戊酮和香兰素为其标志性呈香化合物。广东和广西牡蛎在海藻气味、咸味及持久余味方面的评分均较高,其中广东以多样化的挥发性谱图(如1-辛醛、α-蒎烯、1-辛烯-3-酮)为特征,而广西则以短链醇类(1-戊醇、1-丙醇、1-丁醇)为主要挥发性化合物。本研究为中国太平洋牡蛎的风味表征建立了科学依据,为风味差异性探索提供了支持。

引言

牡蛎是最为丰富且具有经济重要性的双壳贝类物种之一,分布于全球各沿海地区(Teng, Liu, Chen, Xue, & Li, 2023)。其中,太平洋牡蛎(Crassostrea gigas)凭借其丰富的营养价值、独特的香气和柔嫩的口感脱颖而出,成为最具商业价值的品种,并日益获得国内外消费者的认可(Jiang, Yu, Kong, Liu, Du, & Li, 2025)。中国太平洋牡蛎的年养殖产量占全球总产量的67.6%(Zhang et al., 2023)。
风味是味觉和嗅觉感官的综合体现,在评估牡蛎品质方面起着关键作用,并显著影响消费者的偏好和购买决策(Xiang et al., 2023; Chen et al., 2022; Feng et al., 2022)。味觉由游离氨基酸(FAAs)、有机酸和5′-核苷酸等非挥发性化合物介导(Fontanini, 2023; Tian et al., 2020; C. Liu et al., 2022; Yu Liu, Teng, Chen, Wu, Xue, & Li, 2024),而香气则主要由醇类、酯类、醛类和酮类等挥发性有机化合物塑造(Q. Wang, Sun, Chen, Shi, Xue, & Li, 2022)。这些特征可通过电子舌、感官评价、HS-GC-IMS和HPLC等技术进行客观评估(He, Yangming, Gorska-Horczyczak, Wierzbicka, & Jelen, 2021; Q. Wang et al., 2022; Fu et al., 2024; Chen, Teng, Liu, Shi, Li, & Xue, 2024)。
值得注意的是,包括温度变化和地理差异在内的环境因素对牡蛎的生物化学组成和风味质量具有深远影响(Dégremont et al., 2005; Z. Liu et al., 2022)。为提升水产品的社会经济价值,中国政府于2021年实施了"中华人民共和国地理标志"计划(Guo et al., 2024)。此外,随着消费者对水产品产地意识的增强,开发具有强大市场竞争力的地理标志牡蛎品牌有望振兴当地牡蛎产业(Murata et al., 2020; Guo et al., 2024; Islam & Cullen, 2021)。尽管以往的研究已对单一区域的牡蛎风味化学进行了考察(D. Li, Rao, Wang, Wang, & Huang, 2024),但鲜有研究将人类感官评价与多平台化学表征(HPLC用于呈味化合物分析和HS-GC-IMS用于挥发性谱图分析)相结合,以系统比较地理差异显著的C. gigas种群。具体而言,在中国主要牡蛎产区中,感官感知的风味差异与其潜在化学驱动因素之间的关系仍知之甚少。鉴于牡蛎日益被视为高级美食,有必要从简单的成分分析转向以美食为导向的研究方法。本研究通过首次综合表征C. gigas的区域风味差异,填补了这一空白。
本研究选取了中国四个代表性的太平洋牡蛎(Crassostrea gigas)养殖区域:辽宁(LN)、山东(SD)、广东(GD)和广西(GX)。这些区域共同占据了中国太平洋牡蛎总产量的很大一部分,并跨越了广泛的纬度梯度,涵盖了包括水温、盐度和浮游植物群落结构变化在内的不同环境条件。这种地理覆盖范围使得能够在不同气候和河口条件下养殖的牡蛎之间进行初步比较,为研究不同区域牡蛎的风味特征提供了科学依据。
所有样品均在相同的实验条件下采集、处理和进行分析,包括一致的提取程序和仪器参数。具体而言,本研究旨在:1)利用电子舌/电子鼻技术和感官评价评估不同地理来源太平洋牡蛎的整体风味差异;2)分析游离氨基酸(FAAs)、5′-核苷酸和有机酸以筛选潜在的候选标志物;3)基于HS-GC-IMS建立挥发性有机化合物(VOC)指纹图谱;4)通过Pearson相关性分析和主成分分析处理多变量数据,以探索化学特征与感官属性之间的关联。这种多平台策略能够实现人类感知与仪器测量之间的交叉验证,提高候选标志物识别的可靠性。它还推进了未来牡蛎风味和溯源研究的方法论框架。基于这些目标,我们提出了两个可检验的工作假设:H1:不同地理区域的牡蛎表现出可区分的感觉谱图和化学风味特征;H2:特定的化学成分与观察到的区域感官差异相关。重要的是,本研究旨在表征和比较四个区域牡蛎的感官和化学特征。

章节片段

C. gigas样品的采集

2024年2月,从辽宁省(渤海;123°4'32.308"E, 39°27'21.658"N)、山东省(黄海;119°20'55.352"E, 35°3'58.939"N)、广西壮族自治区(南海;109°4'27.57"E, 21°35'13.96"N)和广东省(南海;110°31'47.622"E, 20°55'2.305"N)的养殖区采集了养殖2.5年的成年C. gigas样品。个体体重范围为151 g至192 g。四组牡蛎的净化处理

不同沿海养殖区C. gigas的感官评价

感官评价结果显示(图1A),各区域风味特征存在显著差异。广东和广西的牡蛎在海藻气味、咸味和持久余味方面的评分略高于辽宁和山东两个区域。值得注意的是,山东牡蛎在水果黄瓜气味方面的评分高于其他三个区域。这些发现表明,在中国不同沿海区域养殖的C. gigas可能

结论

本研究建立了结合经过培训的感官评价、电子舌/电子鼻、高效液相色谱(HPLC)和气相色谱-离子迁移谱(HS-GC-IMS)的综合分析框架,以全面表征四个主要养殖区域的牡蛎风味特征。感官评价和仪器化学分析为食品风味研究提供了互补的视角。化学分析能够实现识别和

声明

我们声明本手稿为原创,未曾发表,目前也未在其他地方接受审阅。所有作者均已阅读并批准手稿的最终版本,并同意将其提交至《International Journal of Gastronomy and Food Science》。我们确认,本工作不存在利益冲突。所有涉及人类参与者的研究(感官评价)均按照伦理标准进行,并已获取知情

CRediT作者贡献声明

李玲(Ling Ni):撰写–审阅与编辑,撰写–原始稿件,可视化,验证,监督,方法论,数据整理。田晓清(Xiaoqing Tian):形式分析。尤宇贤(Yuxian You):调查研究。范成祺(Chengqi Fan):软件。江超军(Chaojun Jiang):资源,概念化

未引用参考文献

Bi et al., 2021; Liu et al., 2024; Liu et al., 2022.

利益冲突声明

作者声明,他们之间没有已知的竞争性财务和个人关系,这些关系可能不当影响本手稿中的工作。

数据可用性声明

数据可向所有作者获取。

竞争性利益声明

作者声明,他们之间没有已知的竞争性财务和个人关系,这些关系可能不当影响本手稿中的工作。

致谢

我们感谢中央级公益性科研院所基本科研业务费专项资金(创新基金),中国水产科学研究院(CAFS)(编号:2026XT0603、2024TD03和2023TD73)的支持。
李玲 | 田晓清 | 尤宇贤 | 范成祺 | 江超军
中国水产科学研究院东海区水产研究所,上海,200090,中国
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